双光楔微扫描哈特曼-夏克波前探测技术

传统哈特曼-夏克传感器主要受微透镜尺寸与微透镜数量的限制,对待测波前采样不足,影响对波前的探测精度。通过对哈特曼-夏克传感器波前重构原理和双光楔微扫描原理进行分析讨论,提出了一种在哈特曼-夏克传感器之前加入双光楔微扫描结构的检测方法,弥补了传统哈特曼-夏克传感器对待测波前采样不足的缺点。利用Zemax和Lighttools软件模拟了加入双光楔微扫描结构哈特曼-夏克传感器的光斑分布情况。微扫描图像重建算法与波前重构算法结合给出原理性验证,对所模拟后大像差光学系统波前复原精度提高了53.53%,该方法可以有效提高哈特曼-夏克传感器对波前探测的精度。     

哈特曼传感器仿真平台设计

为了实现波前处理机脱离以哈特曼传感器为核心的波前探测光学系统,独立地进行处理机算法的设计和验证,采用软、硬件结合的方式,设计了哈特曼传感器输出图像仿真平台。上位机仿真监控软件采用VC 和MATLAB 联合编程,根据哈特曼传感器工作原理和结构,仿真生成哈特曼图像,并完成与硬件电路交互命令和传输数据的功能。以FPGA 为核心的主控电路,完成发送响应信号、接收监控软件发送的读写指令、存储数据的功能,并根据实际CCD 时序实时输出标准Camera Link 接口格式的图像数据。经验证,软件仿真图像和实际输出相符;仿真平台输出表明硬件时序正确,满足设计速度要求。     

对Zernike模式法重构19单元哈特曼测量波前的研究

通过对19单元哈特曼测量和模式法重构波前的过程进行数值模拟,研究了Zern ike模式法重构波前时耦合和混淆出现的原因、条件、程度和数学算法的表现。确定了在综合考虑最高可识别模式和计算稳定性同计算工具关系的情况下,选择最佳重构阶数的基本原则。同时对19单元哈特曼复原精度进行了评价,得出模式耦合是影响精度的主要因素,得到了模式法波前测量的适用条件,为利用哈特曼进行光束质量诊断提供了依据。     

应用于环形激光束的低阶哈特曼波前传感器设计

针对高能化学激光器出光过程中存在着大比例、大PV值低阶像差这一现象,设计了专用于前5项Zernike像差检测的低阶哈特曼波前传感器。该传感器的透镜部分采用呈环形分布的6单元微透镜阵列与凸透镜组合的方法,且均用CaF₂材料制作。该方法不仅可以同时用于可见光和红外光的低阶像差测量,还具有成本低、光路结构简单、探测范围大等优点,适用于环形激光束的大PV值低阶像差检测。之后还搭建了测试光路系统,测试结果表明,该低阶哈特曼波前传感器的波面测量PV值量程为±8λ （λ=3.39 μm）,测量精度优于λ/10 （λ=3.39 μm）。     

哈特曼-夏克波前传感器的最优模式复原

为了减少波前探测斜率噪声对于基于哈特曼-夏克波前传感器的Zernike复原模式的影响,采用对波前复原矩阵斜率噪声影响的相关分析和线性解耦变换的方法,得到一组基于哈特曼-夏克传感器斜率探测噪声的Zernike最优复原模式,通过合理剔除波前模式复原中易受噪声影响的模式组合,减少了波前测量噪声引起的波前模式复原误差;采用蒙特卡罗随机试验法,验证了——子孔径成方形排布的波前传感器对于波前斜率噪声的受影响程度,仿真结果显示,复原模式系数误差由0.0212λ下降为0.0048λ.结果表明,在剔除部分模式项后,最优复原模式统计优化对于滤除波前斜率探测噪声有一定的作用,提高了波前探测器的探测精度和复原能力.     

基于H-S波前传感器的正支共焦腔准直技术研究

采用H-S波前传感器对非稳腔进行了实验调腔技术研究,指出了正支共焦腔调腔的原则,以输出光束近场强度和相位分布这一双重依据作为谐振腔是否调好的标准.进行非稳腔调腔时,首先应当保证整个光路共光轴使输出强度分布均匀,但此时光束中可能还包含离焦等高阶像差,因此在腔外用Hartmann-Shack波前传感器进行光束相位测量,得到了35阶像差Zemike系数、波面PV和RMS值,进一步计算得到环围能量曲线等,从而可以全面了解输出光束质量并能有针对性地对光腔进行调整,达到较理想的光腔共轴状态.     

Hartmann-Shack波前传感器的自适应质心探测方法

在分析影响Hartmann-Shack(H-S)传感器质心探测精度因素的基础上,提出结合自平方算法、大津算法、光斑位置区域自适应标定、回归局部阈值法等方法,给出一套适合波前像差测量的质心自适应探测方法,该方法具有准确、自适应性强的特点.经验证,与传统的质心探测方法相比,该方法能准确识别并保留更多的有效光斑信息,提高质心探测的精度,扩大H-S传感器的适用范围.     

目标数据存储控制单元的ASIC化设计

文章在分析目标数据存储控制单元工作原理的基础上，提出了用ＦＰＧＡ芯片设计该单元的具体思路和方法，以及在设计中应考虑的问题，最后，给出了实验结果。     

提高波前探测精度的高阶矩方法

夏克-哈特曼波前传感器测量畸变波前的探测精度主要取决于光斑质心的测量精度。提出了一种提高光斑质心探测精度的新方法,在优化的探测窗口内使用高阶矩方法计算光斑的质心。首先,在整个子孔径内,通过一阶矩方法获得光斑的近似中心,然后以这个近似中心为中心,包含整个光斑,建立一个矩形窗口,并在该窗口内通过高阶矩方法重新计算光斑的质心。通过该改进的方法,在优化的探测窗口外,噪声的影响基本被消除;在优化的探测窗口内,噪声的影响也因为光斑权值比重的增大而削弱。实验结果证明:与传统方法相比,新方法提高了光斑质心测量的精度、重复性和稳定性。     

汽车智能雨刮器专用控制芯片

针对目前汽车电子市场上专用集成电路的低使用率和良好前景,设计了一款应用于汽车智能雨刮器控制系统的专用集成电路控制芯片。控制芯片对车速信息和红外传感器采集的雨量信息进行综合处理,从而控制雨刮器工作在高速和间歇两个状态。其中,车速因子的引入有效增强了系统对雨刮器工作状态控制的合理性及准确性。芯片采用华润上华0．5μmCMO...     

摩托车发动机电子进角点火专用集成电路设计原理

本文论述了摩托车发动机点火提前角调整专用集成电路CM403的设计原理,并着重分析了它的进角特性。     

An OOK Body-Channel Transceiver Front-End ASIC for Distributed Force Measurement

The design and implementation of a fully integrated transceiver front-end for biomedical data is reported. The system targets the transmission of force data from a distributed sensor system for on-body application. A prototype force transducer patch is presented whose parasitic capacitance is exploited as coupling capacitance for body-channel transmission. The transceiver is implemented in 0.35 μm CMOS technology and occupies an area of 0.0178 mm². It consumes 360 μA of current at a supply voltage of 3 V. Measured results further confirm a transmission rate of 54 kb/s making the design suitable for use in a distributed pressure sensing network.     

USB2.0 SIE的ASIC设计与实现

简要分析了USB体系结构,参考USB2.0标准构造了USB设备芯片的通信模型.基于这个模型,对USB设备芯片的核心--串行接口引擎(SIE)进行了结构的划分和设计.所设计的SIE在FPGA上通过了硬件验证.     

深亚微米下ASIC后端设计及实例

本文通过对传统大规模集成电路设计流程的优化,得到了更适合于深亚微米工艺集成电路的后端设计流程,详细介绍了包括初步综合、自定义负载线的生成、版图规划、时钟树综合、静态时序分析等,并通过前端和后端设计的相互协作对大规模集成电路进行反复优化以实现设计更优。并基于ARTISAN标准单元库,以PLL频率综合器中可编程分频器为例,在TSMC0.18μmCMOS工艺下进行了后端设计,最后给出了可编程分频器的后仿真结果、芯片照片和测试结果,芯片内核面积1360.5μm2,测试结果表明设计符合要求。     

一种正负输入电压ASIC的输入保护电路设计

提出一种适用于正负输入电压专用集成电路的输入保护电路。该电路设计思想新颖 ,可在不影响电路工作的情况下 ,对正负过压都能起良好的保护作用。     

一种基于Shack-Hartmann传感器的自适应波前重建算法

波前重建是自适应光学系统中的一个重要环节,对系统性能影响明显。研究了一种无参考输入光条件下,基于Shack-Hartmann波前传感器的自适应波前重建算法,能根据实际光斑图的特点,自动确定探测窗口、计算实际质心、参考质心、选择重建区域和获取入射波前的Zernike模式系数,讨论了参考质心选择对波前重建结果的影响。搭建自适应光学系统,通过测量和校正模拟大气像差对重建算法进行了验证。实验结果表明,基于该重建算法的自适应光学系统可以把大气扰动引起的波前像差校正到0.1 λ以下,获得接近衍射极限的成像质量,说明该重建算法具有可靠性与实用性。     

采用标准单元法的ASIC设计实例

ASIC设计方法可分为全定制和半定制两种。其中，半定制是一种约束性设计方式。目前广泛采用的半定制设计方法包括门阵列ASIC、标准单元ASIC和可编程逻辑芯片设计。文章主要针对后端工作，通过一个控制芯片的设计实例，介绍标准单元法的设计过程及重点步骤，并简单介绍了标准单元库的建立。     

An FPGA and ASIC Implementation of Cubing Architecture

Wireless Personal Communications - The optimization of VLSI design is playing an important role in the development of technological applications. The optimization of VLSI technology helps to...     

通信数字ASIC的测试

本文追述了通信数字电路测试的一些主要技术，介绍了通信数字ＡＳＩＣ测试方法在国际上的最新进展，展望了它的发展方向。